O modelo de saída da produção primária de OH ao longo de um período de 24 horas em julho acompanha a luz do sol em todo o mundo. Níveis mais altos de OH em terras povoadas são prováveis de reciclagem de OH na presença de NO e NO 2 , que são poluentes comuns de automóveis e da indústria. Crédito:NASA / Julie Nicely
Uma molécula simples na atmosfera que atua como um "detergente" para decompor o metano e outros gases de efeito estufa foi encontrada para se reciclar para manter uma presença global estável em face do aumento das emissões, de acordo com novas pesquisas da NASA. Compreender seu papel na atmosfera é fundamental para determinar a vida útil do metano, um poderoso contribuidor para as mudanças climáticas.
O radical hidroxil (OH), uma molécula composta de um átomo de hidrogênio, um átomo de oxigênio com um elétron livre (ou não pareado) é um dos gases mais reativos na atmosfera e regularmente quebra outros gases, efetivamente terminando suas vidas. Desta forma, OH é a principal verificação da concentração de metano, um potente gás de efeito estufa que só perde para o dióxido de carbono por contribuir para o aumento das temperaturas globais.
Com o aumento das emissões de metano na atmosfera, os cientistas pensaram historicamente que isso poderia fazer com que a quantidade de radicais hidroxila fosse usada em escala global e, como resultado, prolongar a vida útil do metano, atualmente estimado em nove anos. Contudo, além de olhar globalmente para as fontes primárias de OH e a quantidade de metano e outros gases que ele decompõe, esta nova pesquisa leva em consideração fontes secundárias de OH, a reciclagem que acontece depois que o OH decompõe o metano e se reforma na presença de outros gases, que já foi observado em escalas regionais antes.
"As concentrações de OH são bastante estáveis ao longo do tempo, "disse a química atmosférica e autora principal Julie Nicely, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Quando o OH reage com o metano, não necessariamente desaparece na presença de outros gases, especialmente óxidos de nitrogênio (NO e NO 2 ) Os produtos de decomposição de sua reação com o metano reagem com NO ou NO 2 para reformar OH. Então, OH pode reciclar de volta para a atmosfera. "
Os óxidos de nitrogênio são um conjunto de vários gases que contribuem para a reciclagem do OH de volta para a atmosfera, de acordo com a pesquisa da Nicely, publicado no Journal of Geophysical Research:Atmospheres . Ela e seus colegas usaram um modelo de computador informado por observações de satélite de vários gases de 1980 a 2015 para simular as possíveis fontes de OH na atmosfera. Isso inclui reações com os óxidos de nitrogênio mencionados, vapor de água e ozônio. Eles também testaram uma fonte potencial incomum de novo OH:o aumento das regiões tropicais da Terra.
OH na atmosfera também se forma quando a luz do sol ultravioleta atinge a baixa atmosfera e reage com o vapor d'água (H 2 O) e ozônio (O 3 ) para formar duas moléculas OH. Sobre os trópicos, vapor de água e luz solar ultravioleta são abundantes. Os trópicos, que abrangem a região da Terra para ambos os lados do equador, mostraram algumas evidências de alargamento mais ao norte e ao sul de sua faixa atual, possivelmente devido ao aumento das temperaturas que afetam os padrões de circulação do ar. Isso significa que a região tropical preparada para a criação de OH potencialmente aumentará ao longo do tempo, levando a uma maior quantidade de OH na atmosfera. Este processo de expansão tropical é lento, Contudo, expandindo apenas 0,5 a 1 grau na latitude a cada 10 anos. Mas o pequeno efeito ainda pode ser importante, de acordo com Nicely.
Ela e sua equipe descobriram que, individualmente, o efeito de alargamento tropical e a reciclagem de OH por meio de reações com outros gases, cada um compreende uma fonte relativamente pequena de OH, mas, juntos, eles substituem essencialmente o OH usado na decomposição do metano.
"A ausência de uma tendência na OH global é surpreendente, "disse o químico atmosférico Tom Hanisco em Goddard que não esteve envolvido na pesquisa." A maioria dos modelos prevê um 'efeito de feedback' entre o OH e o metano. Na reação de OH com metano, OH também é removido. O aumento de NÃO 2 e outras fontes de OH, como o ozônio, cancelar este efeito esperado. "Mas como este estudo analisa os últimos trinta e cinco anos, não é garantido que, à medida que a atmosfera continua a evoluir com as mudanças climáticas globais, os níveis de OH continuarão a reciclar da mesma forma no futuro, ele disse.
Em última análise, Vê os resultados como uma forma de ajustar e atualizar as suposições feitas por pesquisadores e modeladores de clima que descrevem e predizem como o OH e o metano interagem em toda a atmosfera. "Isso poderia esclarecer a questão de as concentrações de metano continuarão aumentando no futuro? Ou elas se estabilizarão, ou talvez até diminuir? Esta é uma questão importante em relação ao clima futuro para a qual realmente não sabemos a resposta, " ela disse.
